传统的电子器件装配工艺基本由人工完成，存在生产效率低、产品族分布混乱、生产线设计存在浪费和生产作业缺乏标准化等多方面的问题。伴随着中国以及全球电子器件市场竞争的日益加剧，中国制造业成本的持续增加，如何能通过对现有生产线进行优化，规划整合现有资源，建立生产线设计规范，制订和改善生产线作业标准，从而实现减少浪费，降低生产成本，提高现有企业的竞争力就显得十分迫切和需要。为了实现快速低成本的装配线设计与制造，可引入组件化的功能系统设计的概念，用于装配生产线的快速定制设计与制造中。与传统的装配线相比，组件化的自动装配线在多个方面有很好的改善，具体如表 1 所示。
表 1 装配线比较
1 自动化装配线的特点
第一，线体工艺相对完善，对于较为复杂的装配过程，能够按装配过程逐次拆解，每个动作选定相应机械元器件、制定控制策略以完成自动化操作；第二，控制过程精密，装配时间相对固定，对于时序节拍设计较为友好，能够在装配节拍稳定受控的前提下，最大化提升线体利用率，从而在单位时间内装配更多工件；第三，工控机、传感器等的介入使装配与检测误差更小，精度更进一步提高。本文所述轿车方向盘装配线在原有手工装配线装配动作基础上，利用 PLC、伺服控制系统、多种传感系统等工业器件共同配合，完成自动化改造。
2 装配线形式及参数
本文以典型汽车电子器件自动装配线为研究对象，对装配线技术原理和设备参数进行详细研究。其主要工作原理为：整个装配生产线布局采用上下层 3 倍速链条输送方式，上层线设有工装板。上层为组装线，下层为返板线，距离约 300mm。两端通过气动返板升降台，将工装板由组装线送至返板线或由返板线顶至组装线，形成上下循环输送系统，以完成各生产工序。其具体形式和参数如下：
(1）装配线规格：19 000mm×500mm×1 000mm（L×W×H）（一般操作高度）；
(2）设计线速：工装板上层运行速度为 8~12m/min（变频可调），可在 0~60s 内随时调节阻挡器的收回时间来控制整线节拍；下层运行速度为10m/min 定速。
(3）输送方式：上层为工装板输送，工装板表面贴有绿色防静电胶皮，板侧面镶贴有接地铜带。
(4）输送线长度：共 19m，其中，前端气动返板升降台 1.2m,后端气动返板升降台 0.8m，主线段 17m。
(5）应急措施：每隔 2 块板安装 1 个急停开关，当发生产品端子线卡在链条里时，可按急停按钮起到安全防护作用。自动装配线如图 1 所示。
图 1 自动装配线示意图
3 自动装配线系统设计
3.1 上层组装系统
上层组装线系统包含机身系统、显示系统、阻挡系统、气路系统、供电系统、照片系统、工装系统等。
(1）机身系统：机身传输系统采用倍速铝合金链轨，输送链采用倍速塑钢链条。机身机架采用可拆方管，机架设可调脚杯、挡灰板及连接件等。
(2）显示系统：在装配物料台第三层距离地面约 1.55m 设置显示固定系统，固定支架采用圆钢制成，可与显示器固定环箍配合安装显示系统。
(3）阻挡系统：阻挡器阻挡气缸采用 准50mm×30mm 行程气缸，上下采用二位三通手按阀控制，同时设置 2 个横档阻拦。使用气缸进行升降动作，可人为手动控制抬起放行。
(4）气路系统：线体上下设镀锌管气管，每 2m 设 Y 型快速接头 1 套，同时设置油水分离器及水龙头放水。
(5）供电系统：电源采用 220V 供电，线槽采用镀锌线槽，线体采用多股铜芯经线。
(6）工装系统：采用 20mm 厚木板，表面贴绿色条纹防静电胶皮，板侧面镶嵌接地铜带，可始终与线侧接地钢丝刷接触放电确保防静电要求。
（7）照明系统：设置在装配物料台第4 层，离地约 1.8m高。
3.2 下层返板系统
（1）机身系统：机架采用专用三倍速铝合金链轨，输送链采用三倍速塑钢链条。
（2）阻挡系统：阻挡气缸采用 准50mm×30mm 行程气缸，上下采用二位三通电磁阀控制。
3.3 动力系统
动力系统总功率约 3kW，其中：（1） 上层组装线和下层返板线动力系统采用齿轮减速电机，同时采用变频器调速，传动装置包括链轮、链条、三倍速链轮，以及张紧座、带座轴承座及支架等组件。
（2）气动返板升降台动力系统：横移机构采用齿轮减速电机，拖动主动轮，配合张紧轮，传动 PVC 耐磨皮带作平台传送工装板，顶升气缸采用标准气缸，通过二位五通电磁阀、行程开关等控制。
3.4 电控系统
电控系统采用 PLC 可编程控制器、行程开关、电磁阀等控制。运行节拍调整使用可调式时间继电器控制，可在 0~60s 内随时调节阻挡器的收回时间来控制整线节拍。
结束语
本文以汽车电子器件装配线为例，对装配线自动化技术的技术原理及设备进行了详细分析与说明，重点研究了自动装配线各功能模块的自动化技术和实现方式，最终完成整体装配线的分析以及设备布置和技术说明，为电子器件自动装配线的分析及设计提供实际参考，对进一步提高电子器件装配自动化技术具有深远的实际意义。
参考文献：
[1].R&；S AREG100 汽车雷达回波发生器——可靠及引领未来的汽车雷达传感器生产测试仪 [J]. 信息通信技术与政策，2018（09）：184-185.
[2] 刘维维.电动汽车空调 IPMSM 无位置传感器自抗扰控制技术应用研究 [D]. 合肥工业大学，2019.
[3]吴小萍，姚文博，谭艳军，林霄喆，王瑞平.基于道路汽车功能安全标准要求的 7DCT 驻车位置传感器新策略设计[J].汽车电器，2019（01）：39-40+43.
[4] 俞庆华 .Omni Vision 推出新型 HDR 图像传感器，引领下一代摄像头监控系统在汽车领域的应用 [J]. 汽车零部件，2018（11）：103-105.
